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耐火磚的燒制過程
發布時間：
2021-11-12
制定合理的裝窯圖是保證裝窯質量的前提，但如果裝窯操作不當也會使燒成后的制品外形合格率降低。因此，在耐火材料生產中，對裝窯質量的基本要求是保證磚垛得平、穩、直和避免磚坯間因高溫燒成時粘結在一起，以及減少燒成制品的扭曲變形。為了達到上述要求，裝窯時通常在每層磚之間均勻地撒一層粒度為0.5～3mm的填砂。不同性質的制品，對裝窯填砂的要求也不同，通常粘土磚、高鋁磚使用硅砂、礬土屑、稻殼或稻殼灰;硅磚使用廢硅磚砂或硅砂;鎂磚質使用鎂砂或鉻礦砂。
1.裝窯
所謂裝窯就是指按窯爐結構特點和制品燒成時熱工制度的要求，在窯內將符合半成品技術條件的磚坯合理排列碼放的操作過程。對于隧道窯也稱裝(窯)車。
1)根據不同磚種，確定裝窯高度和裝窯方法。通常鎂磚和一等高鋁磚的裝窯高度為1～1.1m;硅磚為1～1.7m;粘土磚介于兩者之間。裝磚方法多數采取平裝，硅磚采用立裝和粘土磚采用側裝的方法。
2)根據不同磚型，確定普型磚和異型磚的裝窯比例，一般異型磚與普型磚在同一窯車上的比例為4∶6左右。同時，還要根據不同磚型，確定不同品種的裝窯部位。一般將標、普型磚裝在下部，異型磚裝在上部，而對某些特異型磚或燒成時容易開裂的磚坯進行包裝(以磚包磚)。
3)在保證燒成質量的前提下，提高裝磚密度(即單位窯車裝磚量)以達到提高產量和降低燃耗。
制定合理的裝窯圖是保證裝窯質量的前提，但如果裝窯操作不當也會使燒成后的制品外形合格率降低。因此，在耐火材料生產中，對裝窯質量的基本要求是保證磚垛得平、穩、直和避免磚坯間因高溫燒成時粘結在一起，以及減少燒成制品的扭曲變形。為了達到上述要求，裝窯時通常在每層磚之間均勻地撒一層粒度為0.5～3mm的填砂。不同性質的制品，對裝窯填砂的要求也不同，通常粘土磚、高鋁磚使用硅砂、礬土屑、稻殼或稻殼灰;硅磚使用廢硅磚砂或硅砂;鎂磚質使用鎂砂或鉻礦砂。
2.燒成
磚坯在燒成過程中進行一系列的物理-化學反應，使磚坯變得致密，強度增加，體積穩定，并保證有準確的外形尺寸。整個燒成過程可分為三個階段：
(1)加熱階段，即從制品進窯或點火時起至達到制品燒成的最高溫度時為止。隨溫度增加，達到液相形成溫度和物相合成溫度，由于液相的擴散、流動、溶解沉析傳質過程的進行，顆粒在液相表面張力作用下，進一步靠攏而促使坯體致密化，使其強度增加，體積縮小，氣孔率降低，坯體進行燒結。
(2)最高燒成溫度時的保溫階段。坯體中各種反應趨于完全、充分、液相數量增加，結晶相進一步成長，磚坯達到致密化。制品在燒成過程中，不僅要使表面達到燒成溫度，而且要使制品內部也達到燒成溫度。這個溫度均勻化的過程是靠傳熱來實現的，為此需要一定的時間。由此可見，制品越大，裝窯密度越高，則此時間就越長。此外，由于窯爐內各部位溫度的不均勻性，也需要一定的保溫時間。
(3)冷卻階段是指從燒成最高溫度至出窯溫度。在此階段中，制品在高溫時進行的結構和化學變化基本上得到了固定。在此階段的初期，制品中還進行著一些物理-化學變化，發生物相的析晶、某些晶體的晶型轉變、玻璃相固化、微裂紋產生等過程。冷卻制度會影響制品的強度、抗熱震性等物理性能。
為了合理地進行各種耐火制品的燒成，應預先確定每種制品的燒成制度，其內容包括：燒成的最高溫度;在各階段的升溫速度;在最高溫度下的保溫時間;制品冷卻下的降溫速度;在上述各階段中窯內的氣氛性質。耐火制品的燒成過程可以用兩種加熱方式來完成，即制品在較低溫度下用較長時間燒成，或在較高的溫度下用較短的時間燒成。但實際上由于窯爐內傳熱緩慢，以及制品在窯爐內受熱的不均勻性，所以用快速燒成耐火制品是有限度的。
耐火制品的燒成制度不僅與耐火制品的品種、形狀尺寸有關，還與燒成設備的類型密切相關。比如大型倒焰窯，需要較緩慢的升溫速度，較長的保溫時間，以保障磚坯溫度的均勻性。不適宜的燒成制度，會增大廢品率，降低制品質量。合適燒成制度建立在理論指導和實踐經驗之上。
3.出窯
出窯是將燒好的制品經冷卻后從窯內取出來，或從窯車上卸下來的操作過程。出窯操作的好壞，對成品外形質量有著直接影響。在耐火材料生產中，出窯操作一般應注意如下幾點：
(1)取磚和放磚時，應做到輕拿輕放，避免由于出窯操作不慎而造成的制品外形缺陷。
(2)不同磚號的制品應嚴格分開堆放，也就是說，不同磚號的制品出窯時不能放在同一塊磚板上，否則，在成品檢選時易造成混亂。因為有些不同磚號制品的外形可以完全相同，只是在某一尺寸有不大的差別(幾個mm或十幾個mm)，如果將它們混放在一塊磚板上，檢選時就容易把其中一個磚號的制品誤認為廢品，這樣不但會造成浪費，還會影響使用。
(3)應將工具磚(架磚、拉坯磚等)整理堆放好，以供裝窯時繼續使用。
(4)出窯、運磚時應注意安全操作和勞動防護。
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